节能导线用中强铝合金力学及导电性能研究

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中强度全铝合金因其良好的电学和力学性能在国外作为节能导线用材料已被广泛应用于架空输电线路,而国内相关研究和应用尚存在不足。本研究对拉拔变形的国产LHA3中强全铝合金导线进行了拉伸性能、疲劳性能以及循环应力松弛性等力学性能和导电性能进行了系统的研究;另一方面,利用累积轧制技术对6060铝合金进行了累积轧制及轧后时效处理研究,开展了累积轧制样品的室温拉伸性能和导电性能测试与分析,采用扫描电镜(SEM)及其电子背散射衍射(EBSD)功能、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等手段对导线和铝合金板材进行了综合表征与分析,为该类中强度全铝合金的国产化应用提供了理论和技术上的支持。研究结果表明:拉拔变形的国产LHA3中强全铝合金导线中呈现出明显的<111>丝织构,晶粒沿拉拔方向拉长;在应力比R=0.1条件下的疲劳极限为136 MPa,疲劳强度系数为σf=237 MPa,疲劳强度指数为b=-0.07479;获得了LHA3中强全铝合金导线循环应力松弛的松弛应力与疲劳周次间的定量关系,预测了该导线循环应力松弛服役寿命;对于累积轧制变形及时效后的6060铝合金,随着轧制道次的增加,材料的织构由Copper织构{112)<111>转变为织构{111}<112>。经累积轧制并时效后的6060铝合金内部产生了再结晶等轴晶粒,大小约为200 nm,且时效析出了较大的Mg2Si相;6060铝合金随着累积轧制道次的增加,累积应变量增大,材料强度上升,韧性和导电率下降。
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